类聚多巴胺涂层—没食子酸/己二胺交联薄膜的制备与性能研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lijie041132
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大多数生物医用材料如心血管支架、人工骨以及生物传感器等都需要通过表面改性赋予一定的生物功能。目前被广泛采用的表面改性技术也存在一些局限,如仪器昂贵、操作复杂、反应条件和改性基底要求苛刻,而且所需试剂不易获得。此外,改性后有的结构不稳定生物分子容易流失,有的反应性官能团单一导致接枝生物分子单一,有的具有一定的细胞毒性。因此,开发一种廉价的、操作简单的、适用于多种生物材料的、生物相容性良好的,并具有多种反应性官能团可固定多种生物分子被赋予多种生物功能的新型表面改性方法是很有必要的。本文借鉴聚多巴胺涂层沉积原理,利用含有邻酚羟基结构的没食子酸(GA)与含有两个伯胺基的己二胺(HD)通过酸碱中和反应、迈克尔加成反应和西佛碱反应,在多种生物材料表面共聚沉积了GAHD薄膜。并通过叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等材料学表征手段,证明了GAHD薄膜被成功地沉积在医用不锈钢(SS)、Ti、TiNi、TiO2、Glass以及聚四氟乙烯(PTFE)表面,研究了GAHD薄膜化学结构、反应原理和成膜过程。利用比色法、FTIR、XPS和AFM通过单因素实验分别研究了基础浓度、反应体系有无Tris、沉积层数、成膜时间以及反应温度五个反应参数对GAHD薄膜表面的胺羧基密度的影响。并进一步利用GAHD薄膜表面氨基、羧基和醌基固定了纤维连接蛋白(FN)肝素(HEP)\层粘连蛋白(LN)三种生物分子,并通过免疫荧光染色、酶联免疫吸附实验(ELISA)定性、定量证明了三种生物分子被成功固定在GAHD薄膜表面。更进一步地,心血管支架植入人体后,同样面临很多急需解决的问题,例如支架内再狭窄、内皮层覆盖不全、晚期血栓症以及慢性炎症等。究其根源,血管粥样硬化是一种免疫炎性疾病,抑制平滑肌细胞(VSMC)增殖、促进内皮化以及抗凝血的治疗策略并不能改善粥样硬化病灶处的炎症环境,随着时间延长新生的内皮细胞(VEC)和VSMC仍可能再次发生病变。因此,开发一种直接抑制VEC、VSMC以及炎症细胞发生炎症反应的表面改性手段是很有必要的。本文通过改变GA/HD投料比以及对GAHD薄膜进行真空热处理和化学还原处理构建不同GA和HD密度的表面,并运用细胞增殖检测试剂(CCK-8)、罗丹明细胞染色、细胞计数、细胞形态分析、ELISA和酶联免疫试剂盒(KIT)研究了上述GAHD薄膜表面对血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞增殖、迁移、功能、显型以及炎症应答的影响。发现经过处理的GAHD薄膜能够保护内皮细胞存活并促进其迁移;同时明显抑制平滑肌细胞的增殖迁移;对内皮细胞一氧化氮(NO)和前列环素(PGI2)分泌不利;有较强的促使平滑肌细胞向收缩显型转变的能力;对内皮细胞的炎症因子分泌激活并没有明显作用;但能够明显抑制巨噬细胞和血管平滑肌细胞炎症因子分泌激活。这些作用可能与多酚类分子通过调控细胞周期蛋白A (cyclin A)和细胞周期蛋白E (cyclin E)的表达有关,以及与内皮细胞和平滑肌细胞对多酚刺激的不同响应——产生或抑制活性氧(ROS)有关。另一方面,316L不锈钢作为心血管支架基材,其不可降解的性质,会对组织造成永久性物理刺激、引发慢性炎症,并释放有毒金属离子。镁金属作为可降解金属材料能够很好地解决上述问题,但是其过快的降解制约了它的发展。目前的抗腐蚀表面改性方法可以减缓镁金属的腐蚀速度,但多数需要昂贵的仪器设备和复杂的操作工艺,并且无法在此基础上进行生物功能化修饰。因此,开发一种廉价的、操作简单的、并可继续接枝生物分子的抗腐蚀表面改性手段是很有必要的。本文在镁锌锰合金(MZM)表面沉积了GAHD薄膜。通过电化学检测(极化曲线和EIS奈奎斯特谱)和浸泡实验(Mg2+浓度、OH-浓度和失重)证明相比于MZM, MZM-GAHD薄膜显著提高了抗腐蚀性能。通过FTIR、XPS以及元素深度分析实验结合薄膜抗腐蚀实验结果,探索了薄膜的抗腐蚀机制。此外,利用GAHD-MZM表面氨基通过碳二亚胺(EDC)法成功将HEP分子固定在MZM-GAHD表面。并通过体外血小板黏附、凝血时间检测证明MZM-HEP-GAHD相比于MZM-GAHD显著提高了抗凝血性。最后,大鼠植入实验证明,MZM-1:1和MZM-HEP-1:1虽然在样品质量损失上与MZM没有明显差异,但是趋势上仍然显示出一定的抗腐蚀能力。组织学切片显微照片显示,MZM-1:1和MZM-HEP-1:1具有比MZM更好的组织相容性
其他文献
目的开展品管圈活动,分析影响动静脉内瘘患者主动功能锻炼的因素,提升患者主动执行功能锻炼的执行率。方法依据品管圈的主要步骤,通过分析患者主动功能锻炼执行率低的原因,针
摄像机标定是摄影测量、计算机视觉、三维重构等图像应用领域的重点研究课题之一,在测绘、工业控制、导航、军事等领域有着广泛的应用。由于摄像机标定为视觉图像的二维信息
<正> 我们从1981—1988年开展了朱鹮生态观察、环境保护和人工投食、饲养工作。特别是人工投食收到了较好的效果,促进了朱鹮的正常繁殖,朱鹮的种群数量已由81年发现时的7只增
从当事人争议的实体法律关系角度来衡量,法院调解的基本价值——正义和效益具有天然的刚性特质。在当前"司法和谐"背景下,法院调解价值被软化,不仅不利于法院调解制度发挥应
作为伦理学与逻辑学交叉性研究课题的道德悖论方兴未艾,多年研究足以证明它是一个真正重要的问题。因为本质地涉及"悖论"这个逻辑学核心概念,学界多从其与逻辑悖论的关联考虑
运用会厌逐瘀汤治疗慢性咽炎 5 8例 ,结果显效 30例 ,有效 2 5例 ,无效 3例 ,取得较好疗效
针对传统镜头畸变校正方法较少,并考虑畸变中心带来的不利影响,提出了一种基于单幅图像直线特征的畸变校正方法,且能够同步地估计畸变系数和畸变中心。在单幅图像中建立单参
目的:研究新疆维吾尔族美貌女性面部软组织特征及其与古典美学标准的关系。方法:按标准选取31例新疆维吾尔族美貌女性,摄取其正面软组织数码相片,选择软组织标志点14个,在计
<正> 几次教“中药”的过程中,发现成都中医学院主编的三本《中药学》,关于枳实的性能前后所论不同:1964年编的言其“微寒”,1977年和1978年编的言其“微温”。为什么一药而
世界健美操锦标赛是全球最权威的健美操大赛,同时还是该类比赛中最高等级的赛事。每次比赛中的运动员都是每个参赛国家的国家一级高水平运动员,是各方面的素质水平相当优秀的